Возникновение несимметричных режимов

В действующих сетях 0,38 кВ распределение однофазных электроприемников по фазам производится крайне неравномерно, в силу чего создается перегрузка одних и недогрузка других фаз. В результате получается так называемый «перекос фаз», или (неслучайная) несимметрия токов (ННТ).

На стадии проектирования какого-либо сельскохозяйственного объекта при рассмотрении способов расположения схемы низковольтной (0,38 кВ) сети необходимо учитывать установленную мощность отдельных электроприемников для того, чтобы осуществить их равномерное распределение по фазам. К сожалению, следует отметить, что при реальном подключении электроприемников к распределительной сети 0,38 кВ далеко не всегда соблюдаются требования симметричного присоединения. Кроме того, в процессе развития производства и роста нагрузок коммунально-бытового сектора вводится в эксплуатацию большое количество новых электроприемников, которые, в свою очередь, также подключаются без учета этих требований. В результате в распределительной сети 0,38 кВ искусственно создается ННТ.

Многолетние наблюдения в распределительных сетях 0,38 кВ отдельных хозяйств Иркутской области показали, что правила симметричного подключения однофазных нагрузок нарушаются почти в 90% случаев. Такая халатность отдельных потребителей ЭЭ приводит к тому, что в целом хозяйство терпит значительные убытки от низкого качества и дополнительных потерь электрической энергии, обусловленных СНТ. Вместе с этим потребитель не предпринимает мер для обеспечения перераспределения нагрузок. Перераспределение нагрузок производить необходимо, так как проведенными исследованиями установлено, что потери электрической энергии, обусловленные ННТ, могут быть снижены на 15…20 %. Кроме того, значительно улучшается качество электрической энергии и, в первую очередь, такие основные показатели качества, как отклонение напряжения, коэффициенты несимметрии по обратной и нулевой последовательности напряжения.

Поэтому для минимизирования ННТ необходимо проводить следующие мероприятия.

Контроль состояния несимметрии токов и напряжений в распределительной сети 0,38 кВ, путем осуществления замеров этих величин на трансформаторной подстанции (ТП) и в неполнофазных ответвлениях.

Осуществление перераспределения нагрузок на неполнофазных ответвлениях, на основе проведенных измерений.

Составление карты (схемы) распределения нагрузок в сети и все дальнейшие подключения осуществлять в соответствии с этой схемой.

Кроме того, неравномерному характеру распределения однофазных электроприёмников по фазам электрической сети, как правило, сопутствуют случайные включения и отключения данных потребителей электрической энергии. Эти предпосылки определяют возникновение, кроме ННТ, несимметрии статистической (случайной) или вероятностной (ВНТ), которая достигает значительных величин.

Таким образом, несимметричный режим работы электрической сети 0,38 кВ является объективно существующим, т.к. даже при пофазно-равномерном подключении нагрузок возникает ВНТ.

При вероятностной несимметрии нагрузка каждой фазы изменяется во времени независимо от изменения нагрузок других фаз, поэтому трехфазное регулирование напряжения, применяемое в сельских электрических сетях 0,38 кВ, предполагает равное воздействие на все три фазы. Такое регулирование напряжения не в состоянии обеспечить нормированное напряжение на зажимах токоприёмников без применения дополнительных мер по симметрированию фазных токов в электрических сетях.

Однофазные электроприёмники можно разделить по мощности и характеру работы на ряд групп с подобными режимными показателями графиков нагрузок и совпадающим порядком мощности электроприёмников в каждой группе. Двумя основными из этих групп являются производственная осветительная и бытовая нагрузки, которые представляют собой главный источник несимметричных режимов работы сельских распределительных сетей 0,38 кВ.

Несимметрия токов вызывает появление тока в нулевом проводе, а вместе с тем и напряжения смещения нейтральной точки системы фазных напряжений. В результате напряжения фаз на зажимах электроприёмников становятся неодинаковыми.